不同地形条件下架空配电线路防雷分析

摘要：随着自然环境的不断破坏，我国的灾害性天气越来越多，架空配电线路受到天气的影响越来越多，雷击对架空配电线路带来了一定的影响，不利于供电系统的正常运转。现分析了架空配电线路雷击的类型分析及雷害原因，据此提出了不同地形下的防雷措施。

关键词：地形；防雷；架空配电线路；雷击

中图分类号：U463.62 文献标识码：A

0引言

架空配电线路在整个供电系统中承担着分配电能的重责大任，它的安全稳定关系到整个供电系统的安全稳定。在天气灾害面前，如果架空配电线路没有一定的防雷措施，就会极容易出现供电系统的紊乱。架空配电线路防雷水平的高低主要依靠耐雷水平和雷击跳闸率。我国各个城市中都发生过因为暴雨打雷的天气而带来的架空配电线路损害，进而使得城市大面积停电，为人们的日常生活带来了一定的不良影响。以广州为例，自使用绝缘导线以来，所造成的雷击闪络事故已达到数十余起。

1架空配电线路雷击的类型分析

架空配电线路雷击的类型一般可以分成两种，也就是直击雷和感应雷。直击雷是指雷电直接击打到配电线路上；感应雷是雷电击打到配电线路附近地区，对配电线路产生一定的感应现象。

1.1直击雷

配电线路的杆塔塔顶是极容易遭受雷击的地方，导线也是非常容易被雷击的地方，而且自从我国导线采用绝缘之后，就使得导线极容易因为遭受雷击而断裂，进而影响供电系统的正常运行。

雷击架空配电线路的杆塔塔顶或是导线都会引起直击雷过电压，雷直击导线形成的过电压会导致线路绝缘闪络，所以说架设避雷线是非常必要的，它可以相应的降低雷直击导线的概率。

直击雷对架空配电线路的影响较大，一旦雷击的过电流超过线路的耐雷水平时，就会发生闪络的现象。

1.2感应雷

距架空配电线路S＞65m处，雷云对地面放电时，线路上产生的感应过电压会随机变量，最大值可达300—400KV，仅对35KV以下的线路产生一定的威胁。当架空配电线路S＞65m时且没有避雷线时，感应雷过电压最大值的计算公式是：Ugd≈25Ihd/S,KV。在这个公式中，S表示的是雷击点与线路之间的垂直距离，hd是导线悬挂的平均高度，I是指雷电流的幅值。当有避雷线时，在计算感应雷的过电压的最大值就要相应的改变。

2雷害原因分析

雷击是在一个放电泄流通道的建立上，使大地感应电荷和云层的异种电荷得以释放。可见，雷击和接地装置存在一定的联系。

对于常规意义上的输电线路而言，感应雷所对应的最大过电压数值在400kV单位以上。因此，特别是针对电压等级在35kV或以下的输电线路而言，由感应雷所带来的危害是极为突出的。相对于35kV电压等级输电线路而言，110kV电压等级输电线路受到感应雷影响而潜在的绝缘可能性较小。对于110kV电压等级输电线路而言，其所遭受的雷击影响大多为直击雷所致，受雷击影响的主要原因在于：输电线路所对应的防雷接地装置运行不够可靠。基于以上分析，需要认识到的是：在针对输电线路制定相关防雷措施之前，需要由专人结合输电线路电压等级的实际情况，就雷击性质进行合理的判定，了解具体的闪络类型，从而确保所采取的相关防雷措施能够更具针对性。

在输电线路的运行过程当中，还有可能在杆顶与避雷线之间出现雷过电压，此种过电压称之为反击雷过电压。反击雷过电压的产生会同时受到输电线路绝缘强度指标、以及杆塔接地电阻参数的影响。结合相关统计资料来看，反击雷过电压大多出现在绝缘参数相对较低的一侧。为避免其对输电线路整体的安全稳定运行产生不良影响，需要采取的措施为：适当的下降输电线路杆塔所对应的接地电阻参数，提高其绝缘性能，从而巩固输电线路的整体性耐雷水平。而对于另一种过电压表现形式——绕击雷过电压而言，此种过电压现象主要是指：雷电绕开了避雷线装置，直接击中输电线路导线线路，从而形成雷过电压。绕击雷过电压的产生会同时受到雷电流幅值大小、输电线路防雷保护方式、输电线路所处地形特征、以及杆塔高度参数等相关因素的影响，以两相为高发区域。为了能够避免绕击雷过电压对输电线路整体的安全稳定运行产生不良影响，需要采取的措施为：在减少输电线路避雷线保护角的同时，增设相关的避雷器装置。

同时，会对雷害产生造成影响的因素众多，要求相关人员能够对整个输电线路的运行情况有一个充分的认识，并结合实际情况进行深入分析。

当地势越高的时候，引雷的范围就会越广，跳闸的次数也会相应的增加，这样不利于人们的正常生活。

因此，在对架空配电线路进行防雷措施时，需要考虑到地形的因素，科学合理的将地形的因素融入到计算中，使得计算的结果更加符合当地的实际情况，进而根据计算结果来做好防雷措施，提高线路的耐雷水平。

3不同地形下的防雷措施

(1)对于土壤电阻较大的地区，需要对其接地网进行改造，加深接地沟开挖深度，并将接地网的敷设长度加长。如果地区为岩石地质或者地势狭小的山坡，则可以采用埋设铜接地棒的方式进行改造。

(2)接地装置埋深，要求大于0.6 m，采用增大截面的接地引下线，引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。严格按照规程执行接地装置的开挖检查制度。重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量，对不合格的及时进行处理。

(3)降低杆塔接地电阻，还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。

(4)对于低洼湖泊地区，II级雷区需要将杆塔绝缘子进行改造，以大盘径的绝缘子代替。III级雷区则将其改为大盘径的双串绝缘子，并安装加长型的塔头侧针或者接闪器。另外还可以安装空气间隙型避雷器，防止大电流绕击雷。对于IV级雷区，则需要将杆塔绝缘子改为大盘径的双串绝缘子，安装加长型塔头侧针或者接闪器，安装空气间隙型避雷器，并对接地网进行改造。地网在改造上对于地质较好的地区需要加长接地网的敷设长度，从而使接地电阻减少；对于地质较差的沙石地带，则需要多使用铜接地棒进行接地，降低接地电阻。

（5）对于接地电阻难以降低的地区，可以采用电网中性点经消弧线圈接地。采用消弧线圈能够让大多数雷击单相闪络接地故障得到消除，不至于发展成持续的工频电弧。当雷击导致两相或者三相闪络故障时，第一闪络不会造成跳闸，先闪络的导线相当于一根避雷线，增加了分流以及非故障相的耦合作用，从而使未闪络相绝缘上的电压下降，提高了线路的耐雷水平。

4结语

随着社会经济的发展，人们的生活已经与电息息相关。人们的生产生活离不开电力系统，尤其是在城市中，人们时时刻刻都在享受着电力系统带来的生产生活便利。

架空配电线路是供电系统中的一个重要组成部分，承担着为千家万户配电的任务，当架空配电线路出问题时，就会造成人们生产生活的不便。架空配电线路完全暴露在自然环境下，受到的自然灾害的影响较大。在建设架空配电线路时需要考虑到当地的雷电天气的情况，做好防雷措施，减少影响。尤其是在西部地势较高的地区尤其要做好架空配电线路的防雷措施。在防雷措施上，可以通过在适应的地方架设防雷线、安装防雷器来减少雷电的影响。当然，在导线的绝缘子的处理上也是非常必要的，要选择绝缘水平更好的绝缘子，这能够快速直接的提高线路的耐雷水平。

参考文献

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